论文部分内容阅读
【摘 要】本文将介绍传统混凝土的危害、进而引出使用绿色混凝土对可持续发展的必要性，并着重介绍绿色混凝土中的绿色高性能混凝土以及环保型混凝土，并对如何发展绿色混凝土提出建议。
【关键词】传统混凝土；绿色混凝土；发展
0.前言
混凝土是土木工程中用途最大、用量最大的一种建筑材料。随着社会的快速发展，混凝土的需求量也日益加大，大量传统混凝土的使用与国家一直提倡的可持续发展是背道而驰的，传统混凝土的使用不仅造成了空气、环境、噪声污染，而且其耐久性也是影响可持续发展的另一重要方面，近些年，因混凝土质量造成的安全事故也很多，美国混凝土基建工程总造价达6万亿美元，每年用于维修、重建的费用就达到3000亿美元。在这样严峻形势下，发展绿色混凝土已刻不容缓。
1.发展绿色混凝土的必要性
混凝土的制造需要大量的水泥，而在水泥的制造过程中燃烧碳酸钙又会排出大量的二氧化碳和含硫气体，形成酸雨，还会形成温室效应，对环境造成巨大威胁。除了环境之外污染之外，噪音污染也占据着很大比重，据调查城市三分之一的噪声来自建筑施工，其中混凝土浇筑振动噪音占主要部分。由此可知，混凝土的制造过程带来的污染是很严重的。此外，混凝土的质量问题也不容乐观，因其质量问题造成的损失也是很严重的，由以上分析可得出，为贯彻走可持续发展道路、为国家减輕损失，发展绿色混凝土是很有必要的。
2.绿色混凝土
绿色混凝土是一种可满足混凝土上的可持续发展，能减少环境污染，又能与自然生态系统和谐开发，比传统混凝土具有更高的强度和耐久性的混凝土。绿色混凝土可以选择资源丰富、能耗小的原料，大量利用工业废弃资源，实现非再生资源的可循环使用和有害物质的从低排放，适合人居，对人体无害。绿色混凝土主要分为：绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、透水混凝土、环保型混凝土以及机敏型混凝土。下面详细介绍绿色高性能混凝土和环保型混凝土。
2.1绿色高性能混凝土
绿色高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能，所谓绿色高性能混凝土，是指通过材料研选、采用特殊工艺、制造出来的、将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑的具有特殊结构和表面特性的混凝土。真正的绿色高性能混凝土使用的水泥必须为绿色水泥，普通水泥生产过程中需要高温煅烧硅质原料和钙质原料，消耗大量的能源。绿色高性能混凝土采用无熟料水泥或免烧水泥配制，能显著降低能耗，达到节能目的。此外，绿色高性能混凝土比传统混凝土具有更高的强度和耐久性、可选择资源丰富，能耗小的原材料，能大量利用工业废弃资源，实现非再生资源的可循环使用和有害物质的从低排放。
2.2环保型混凝土
环保型混凝土包括低碱混凝土和透水混凝土。低碱混凝土的PH值在12～13之间，呈碱性的混凝土用于结构物相对来说是有利的，具有保护钢筋不被腐蚀的作用，但对于道路、港湾等，这种碱性不利于植物和水中生物的生长，所以开发低碱性、内部具有一定得空隙、能够提供植物根部或生物生长所必须的养分存在的空间、适应生物生长的混凝土是环保型混凝土的一个重要研究方向。
透水混凝土使用的材料有水泥、骨料、混合材、外加剂和水，与一般混凝土基本上相同，根据用途及使用场合不同，有时不使用混合材和外加剂。透水性混凝土最大的特点是具有15%-30%的连通空隙，具有透气性和透水性，将这种混凝土用于铺筑道路、广场、人行道等，能扩大城市的透水、透气面积，增加行人、行车的舒适性和安全性，减少交通噪声，对调节城市空气的温度和湿度、维持地下土壤的水位和生态平衡具有重要作用。
3.发展绿色混凝土的建议
（1）广泛宣传传统混凝土对环境以及其质量问题的危害、并加大绿色概念的宣传力度，加强混凝土科研开发、标准制定、工程设定和施工人员等得环保意识，务必要引起混凝土工程领域各个环节的高度重视。
（2）大力发展人造骨料，特别是利用工业固体废弃物粉煤灰生产制造轻骨料，积极利用城市固体垃圾，特别是拆除的旧建筑物和构筑物的废弃物混凝土、砖、瓦及废物，以其代替天然砂石料，减少砂石料的消耗。
（3）发展高性能胶凝材料，使用较少熟料和大量利用工业废料，并应解决水泥、细掺料和外加剂的相容问题，使在水泥产品系列中增加高性能的新品种，主要从流变性能的需要，进行各组分的选择、并优化配合比，达到充分满足混凝土的设计、施工要求。通过努力发展这种高性能的环保型胶凝材料，使水泥生产成为可持续发展的产业。
（4）建筑施工需要使用饮用水来拌合和养护混凝土。但是，众所周知水资源的形势逼人，清洁的水资源正在逐日减少。所以，解决缺水问题也是当务之急，混凝土工业作为淡水的消费大户之一，迫切需要更有效地用水。应避免使用城市饮用水搅拌混凝土，配制混凝土可利用大多数再生工业水，再生水更可以用于养护混凝土和冲洗混凝土运输车。在我国新颁布的《混凝土用水标准》JGJ63-2006中，已将再生水纳入该标准，可用于混凝土拌合用水和养护用水。研究认为，通过优化骨料级配，大量使用矿物掺合料和超塑化剂，全球每年用于拌合混凝土的1万亿升水可以节省一半。
（5）提高混凝土的耐久性。采用含碳量低的超细粉煤灰，按混合胶结料质量比掺加50%-60%粉煤灰，其用水量比未掺加粉煤灰的可减少15%-20%，且有工作度好的优点，由于水胶比低，水泥浆总体积低16%，混凝土收缩值小，早期水化热约低40%，故抗裂性能好，但硬化过程较慢。不过高掺量粉煤灰混凝土切片系统的水化产物更加均匀，与骨料粘结很好，这是提高混凝土抗裂性能及长期耐久性的先决条件。研究认为，在配制混凝土时使用超塑化剂，可进一步减少用水量和总胶材料，以消除全部或大多数收缩和裂缝，从而可生产出高耐久性的混凝土。所以，高掺量粉煤灰混凝土有可能是配制低收缩、无裂缝耐久性混凝土的有效路线。
绿色混凝土跟传统混凝土相比，不仅有更加优良的性能，还由于其利用工业废弃物和生活垃圾，因而能最大限度地节约天然资源和能源，具有保护环境的效益，可以有效地坚持可持续发展战略，所以发展绿色混凝土是走可持续发展道路的必要条件。
【参考文献】
[1]徐海军.绿色混凝土的研究现状及其发展趋势.广州建筑，2008，36（6）.
[2]史美东.绿色混凝土的发展与应用.上海建材，2005（1）.
[3]陶学康，王俊.发展绿色混凝土促进可持续发展，2007.
【关键词】传统混凝土；绿色混凝土；发展
0.前言
混凝土是土木工程中用途最大、用量最大的一种建筑材料。随着社会的快速发展，混凝土的需求量也日益加大，大量传统混凝土的使用与国家一直提倡的可持续发展是背道而驰的，传统混凝土的使用不仅造成了空气、环境、噪声污染，而且其耐久性也是影响可持续发展的另一重要方面，近些年，因混凝土质量造成的安全事故也很多，美国混凝土基建工程总造价达6万亿美元，每年用于维修、重建的费用就达到3000亿美元。在这样严峻形势下，发展绿色混凝土已刻不容缓。
1.发展绿色混凝土的必要性
混凝土的制造需要大量的水泥，而在水泥的制造过程中燃烧碳酸钙又会排出大量的二氧化碳和含硫气体，形成酸雨，还会形成温室效应，对环境造成巨大威胁。除了环境之外污染之外，噪音污染也占据着很大比重，据调查城市三分之一的噪声来自建筑施工，其中混凝土浇筑振动噪音占主要部分。由此可知，混凝土的制造过程带来的污染是很严重的。此外，混凝土的质量问题也不容乐观，因其质量问题造成的损失也是很严重的，由以上分析可得出，为贯彻走可持续发展道路、为国家减輕损失，发展绿色混凝土是很有必要的。
2.绿色混凝土
绿色混凝土是一种可满足混凝土上的可持续发展，能减少环境污染，又能与自然生态系统和谐开发，比传统混凝土具有更高的强度和耐久性的混凝土。绿色混凝土可以选择资源丰富、能耗小的原料，大量利用工业废弃资源，实现非再生资源的可循环使用和有害物质的从低排放，适合人居，对人体无害。绿色混凝土主要分为：绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、透水混凝土、环保型混凝土以及机敏型混凝土。下面详细介绍绿色高性能混凝土和环保型混凝土。
2.1绿色高性能混凝土
绿色高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能，所谓绿色高性能混凝土，是指通过材料研选、采用特殊工艺、制造出来的、将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑的具有特殊结构和表面特性的混凝土。真正的绿色高性能混凝土使用的水泥必须为绿色水泥，普通水泥生产过程中需要高温煅烧硅质原料和钙质原料，消耗大量的能源。绿色高性能混凝土采用无熟料水泥或免烧水泥配制，能显著降低能耗，达到节能目的。此外，绿色高性能混凝土比传统混凝土具有更高的强度和耐久性、可选择资源丰富，能耗小的原材料，能大量利用工业废弃资源，实现非再生资源的可循环使用和有害物质的从低排放。
2.2环保型混凝土
环保型混凝土包括低碱混凝土和透水混凝土。低碱混凝土的PH值在12～13之间，呈碱性的混凝土用于结构物相对来说是有利的，具有保护钢筋不被腐蚀的作用，但对于道路、港湾等，这种碱性不利于植物和水中生物的生长，所以开发低碱性、内部具有一定得空隙、能够提供植物根部或生物生长所必须的养分存在的空间、适应生物生长的混凝土是环保型混凝土的一个重要研究方向。
透水混凝土使用的材料有水泥、骨料、混合材、外加剂和水，与一般混凝土基本上相同，根据用途及使用场合不同，有时不使用混合材和外加剂。透水性混凝土最大的特点是具有15%-30%的连通空隙，具有透气性和透水性，将这种混凝土用于铺筑道路、广场、人行道等，能扩大城市的透水、透气面积，增加行人、行车的舒适性和安全性，减少交通噪声，对调节城市空气的温度和湿度、维持地下土壤的水位和生态平衡具有重要作用。
3.发展绿色混凝土的建议
（1）广泛宣传传统混凝土对环境以及其质量问题的危害、并加大绿色概念的宣传力度，加强混凝土科研开发、标准制定、工程设定和施工人员等得环保意识，务必要引起混凝土工程领域各个环节的高度重视。
（2）大力发展人造骨料，特别是利用工业固体废弃物粉煤灰生产制造轻骨料，积极利用城市固体垃圾，特别是拆除的旧建筑物和构筑物的废弃物混凝土、砖、瓦及废物，以其代替天然砂石料，减少砂石料的消耗。
（3）发展高性能胶凝材料，使用较少熟料和大量利用工业废料，并应解决水泥、细掺料和外加剂的相容问题，使在水泥产品系列中增加高性能的新品种，主要从流变性能的需要，进行各组分的选择、并优化配合比，达到充分满足混凝土的设计、施工要求。通过努力发展这种高性能的环保型胶凝材料，使水泥生产成为可持续发展的产业。
（4）建筑施工需要使用饮用水来拌合和养护混凝土。但是，众所周知水资源的形势逼人，清洁的水资源正在逐日减少。所以，解决缺水问题也是当务之急，混凝土工业作为淡水的消费大户之一，迫切需要更有效地用水。应避免使用城市饮用水搅拌混凝土，配制混凝土可利用大多数再生工业水，再生水更可以用于养护混凝土和冲洗混凝土运输车。在我国新颁布的《混凝土用水标准》JGJ63-2006中，已将再生水纳入该标准，可用于混凝土拌合用水和养护用水。研究认为，通过优化骨料级配，大量使用矿物掺合料和超塑化剂，全球每年用于拌合混凝土的1万亿升水可以节省一半。
（5）提高混凝土的耐久性。采用含碳量低的超细粉煤灰，按混合胶结料质量比掺加50%-60%粉煤灰，其用水量比未掺加粉煤灰的可减少15%-20%，且有工作度好的优点，由于水胶比低，水泥浆总体积低16%，混凝土收缩值小，早期水化热约低40%，故抗裂性能好，但硬化过程较慢。不过高掺量粉煤灰混凝土切片系统的水化产物更加均匀，与骨料粘结很好，这是提高混凝土抗裂性能及长期耐久性的先决条件。研究认为，在配制混凝土时使用超塑化剂，可进一步减少用水量和总胶材料，以消除全部或大多数收缩和裂缝，从而可生产出高耐久性的混凝土。所以，高掺量粉煤灰混凝土有可能是配制低收缩、无裂缝耐久性混凝土的有效路线。
绿色混凝土跟传统混凝土相比，不仅有更加优良的性能，还由于其利用工业废弃物和生活垃圾，因而能最大限度地节约天然资源和能源，具有保护环境的效益，可以有效地坚持可持续发展战略，所以发展绿色混凝土是走可持续发展道路的必要条件。
【参考文献】
[1]徐海军.绿色混凝土的研究现状及其发展趋势.广州建筑，2008，36（6）.
[2]史美东.绿色混凝土的发展与应用.上海建材，2005（1）.
[3]陶学康，王俊.发展绿色混凝土促进可持续发展，2007.